package com.aididi.concurrent;

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Auther: zx.xu
 * @Description: 死锁的产生以及解决
 * java 死锁产生的四个必要条件：
    1、互斥使用，即当资源被一个线程使用(占有)时，别的线程不能使用        (互斥条件不能被破坏，其它三个都可以被破坏)
    2、不可抢占，资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源，资源只能由资源占有者主动释放。
    3、请求和保持，即当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。
    4、循环等待，即存在一个等待队列：P1占有P2的资源，P2占有P3的资源，P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路。
    当上述四个条件都成立的时候，便形成死锁。当然，死锁的情况下如果打破上述任何一个条件，便可让死锁消失。下面用java代码来模拟一下死锁的产生。

    解决死锁问题的方法是：一种是用synchronized，一种是用Lock显式锁实现。
 */
public class SiSuoDemo2 {

    /**
     * 为了解决这个问题，我们不使用显示的去锁，我们用信号量去控制。
     信号量可以控制资源能被多少线程访问，这里我们指定只能被一个线程访问，就做到了类似锁住。而信号量可以指定去获取的超时时间，我们可以根据这个超时时间，去做一个额外处理。
     对于无法成功获取的情况，一般就是重复尝试，或指定尝试的次数，也可以马上退出。
     */
    public static final Semaphore a1 = new Semaphore(1);
    public static final Semaphore a2 = new Semaphore(1);
    public static String obj1 = "obj1";
    public static String obj2 = "obj2";

    public static void main(String[] args) {
        LockA la = new LockA();
        new Thread(la).start();
        LockB lb = new LockB();
        new Thread(lb).start();

        LockAa la2 = new LockAa();
        new Thread(la2).start();
        LockBb lb2 = new LockBb();
        new Thread(lb2).start();
    }
}

/**
 * tryAcquire() 详细流程如下：
 调用 tryAcquire() 尝试获取共享资源，如果成功则返回 true;
 如果不成功，则调用 addWaiter() 把此线程构造一个 Node 节点（标记为独占模式），并使用 CAS 操作把节点追加到等待队列的尾部，然后该 Node 节点的线程进入自旋状态;
 线程自旋时，判断自旋节点的前驱节点是不是头结点，并且已经释放共享资源（即 state=0），自旋节点是否成功获取共享资源（即 state=1），如果三个条件都成立则自旋节点设置为头节点，如果不成立则把自旋节点的线程挂起，等待前驱节点唤醒。
 */

class LockA implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockA 开始执行");
            while (true) {
                synchronized (SiSuoDemo2.obj1) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
                    Thread.sleep(3000); // 此处等待是给B能锁住机会
                }
                synchronized (SiSuoDemo2.obj2) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
                    Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试，占用了就不放
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class LockB implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockB 开始执行");
            while (true) {
                synchronized (SiSuoDemo2.obj2) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
                    Thread.sleep(3000); // 此处等待是给A能锁住机会
                }
                synchronized (SiSuoDemo2.obj1) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
                    Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试，占用了就不放
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class LockAa implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockAa 开始执行");
            while (true) {
                if (SiSuoDemo2.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockAa 锁住 obj1");
                    if (SiSuoDemo2.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                        System.out.println(new Date().toString() + " LockAa 锁住 obj2");
                        Thread.sleep(60 * 1000); // do something
                    }else{
                        System.out.println(new Date().toString() + "LockAa 锁 obj2 失败");
                    }
                }else{
                    System.out.println(new Date().toString() + "LockAa 锁 obj1 失败");
                }
                SiSuoDemo2.a1.release(); // 释放
                SiSuoDemo2.a2.release();
                Thread.sleep(1000); // 马上进行尝试，现实情况下do something是不确定的
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class LockBb implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockBb 开始执行");
            while (true) {
                if (SiSuoDemo2.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockBb 锁住 obj2");
                    if (SiSuoDemo2.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                        System.out.println(new Date().toString() + " LockBb 锁住 obj1");
                        Thread.sleep(60 * 1000); // do something
                    } else {
                        System.out.println(new Date().toString() + "LockBb 锁 obj1 失败");
                    }
                } else {
                    System.out.println(new Date().toString() + "LockBb 锁 obj2 失败");
                }
                SiSuoDemo2.a1.release(); // 释放
                SiSuoDemo2.a2.release();
                Thread.sleep(10 * 1000); // 这里只是为了演示，所以tryAcquire只用1秒，而且B要给A让出能执行的时间，否则两个永远是死锁
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}